Moléculas que unen Antígeno I. INMUNOGLOBULINAS María Inés Becker C Ph.D. Inmunología Básica Facultad de Ingeniería Universidad de C hile Septiembre 2004

Moléculas que unen antígeno Anticuerpos o Inmunoglobulinas (BCR) Receptor de Células T (TCR Antígenos de Histocompatibilidad (MHC I y II)

Producción de anticuerpos depende de la colaboración entre los linfocitos T cooperadores (Th o helper) y los linfocitos B. Antígenos Timo-dependientes: Ej. Proteínas Presentación de Antígenos directamente por linfocitos B Presentación de antígenos mediante células presentadoras

Funciones de las Inmunoglobulinas Activación del sistema del complemento, conduciendo a la lisis del microorganismo. Opsonización de los microorganismos, los anticuerpos al unirse al antígeno, dan una señal a los macrófagos para su destrucción. Precipitación de toxinas, disueltas en el plasma. Así, son destruidas por los macrófagos. Aglutinación de antígenos, para facilitar la acción de fagocitos y linfocitos. Activación de linfocitos.

Respuesta inmune humoral Respuestas ocurren mayoritariamente en los ganglios y el bazo Primaria Secundaria : Polisacáridos

Propiedades de las Inmunoglobulinas Electroforesis suero normal Globulinas Albúmina Ánodo Cátodo (+) (-) Electroforesis suero de animal inmunizado a b g Ánodo Cátodo (+) (-) Antes y ------ después de remover los anticuerpos

Mobilidad electroforética Mobilidad electroforética Albumina a1 a2 b g Anodo Catodo (+) (-) Inflamación aguda Suero Normal control Sospecha Proteínas monoclonales Suero Anormal control Globulinas Mobilidad electroforética Muestra suero normal Mobilidad electroforética Patrón proteína monoclonal (5)

Esquema de una Molécula de Anticuerpo o Ig

Regiones Variables VH y VL Regiones Constantes CH y CL Cadenas livianas Puentes disulfuro Regiones Constantes CH y CL Cadenas pesadas

La Región Bisagra de una Molécula de Anticuerpo

Esquema Básico de una Molécula de Anticuerpo Fab Fc Las inmunoglobulinas son glicoproteínas

Fragmentación de Anticuerpos con enzimas proteolíticas Papaína Pepsina F(ab’)2 Fab

Estructura de Dominios de IgG Dominios Variable (VH y VL) Dominios Constantes (CH1, CH2, CH3 y CL)

Clases o tipos de anticuerpos: ISOTIPOS Los diferentes isotipos o clases de anticuerpos están definidos por las cadenas pesadas

Propiedades de las principales clases de Anticuerpos humanos Propiedad IgM IgD IgG IgA IgE Cadena Pesada m d g a e Cadena Liviana k o l k o l k o l k o l k o l Numero de subunidades 5 1 1 1, 2,3 1 Ig totales en la sangre 10% <1% 75% 15% <1% Sub clases 1 1 4 2 1 Activación de complemento +++ - ++ - - Cruza la placenta - - + - - Unión a macrófagos y neutrófilos - - + - - Unón a basófilos y células cebadas - - - - +

Actividades asociadas al Fragmento Fc Funciones Efectoras Funciones Biológicas Eliminación de Antígeno Fc Fagocito en acción

Función Efectora de los anticuerpos ISOTIPOS Subclases de IgG

Inmunoglobulina M Pentamérica Anticuerpo más primitivo, aglutinante y fijador de Complemento

Fagocitosis activada por anticuerpos: Opsonización

Inmunoglobulina A: Secreciones Dimérica La pieza secretora permite su transporte hacia el lúmen. Mutaciones en el gen que codifica a la pieza secretora impiden la secreción de IgA

Papel de la IgE en la secreción de Histamina por los Mastocitos La agregación de los receptores de IgE presentes en mastocitos liberan substancias preformadas (Histamina) y substancia de reacción lenta SRL.

Unión Antígeno-Anticuerpo El modelo es de encaje inducido debido a la movilidad molecular del sitio de unión y el epítopo

Descubrimiento de Regiones Hipervariables En verde : regiones de marco, en celeste: regiones hipervariables Indice de variabilidad: Número de aa/aa más frecuente

Regiones de Unión de Antígeno Regiones hipervariables en los dominios VH y VL Regiones CDR: Regiones determinantes de complementariedad

Estructura de las cadenas livianas Regiones CDR Note la similitud de la estructura de VL con respecto a VH Parecen imágenes especulares

Sitios de Contacto del anticuerpo con el antígeno Ej: Sitio de unión involucrado en la interacción de un anticuerpo monoclonal que une Lizosima, visto por cristalografía de rayos X. En azul la región variable de la cadena pesada, en amarillo la de la cadena liviana. Los residuos en rojo, indican los aminoácidos del anticuerpo que corresponden a las regiones CDRs de la cadena liviana (1-7) y de la cadena pesada (8-17). R. Poljack et al Science 233:747-753 (1986)